我国成功研发世界首台智能育种机器人 革新生物育种范式[推荐]

当生物技术与人工智能深度融合，世界首台可自动巡航杂交授粉的智能育种机器人“吉儿”诞生了。这台由中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员许操团队研发的机器人能够降低育种成本、缩短育种周期、提高育种效率。相关研究成果于8月11日在知名学术期刊《细胞》上发表。

杂交育种和制种长期面临高成本、低效率的问题。以番茄为例，由于其属于柱头内缩的闭合花型，杂交育种和制种至今仍完全依赖人工杂交授粉，人力成本可占总育种成本的25%以上。

许操团队提出了作物与机器人协同设计的理念，利用基因编辑技术重新设计“机器人友好”的作物花型。他们还将机器人与“从头驯化”育种技术、快速育种技术相融合，建立智能育种工厂，实现优异品种的智能快速定制。在他们的工厂里，作物近缘野生种的育种利用周期由原来的5年缩短为1年，实现了批量快速培育风味浓郁的口感番茄、抗逆丰产的优质番茄等新种质，并节省了大量人工。在大豆育种方面，“吉儿”成功实现结构型大豆雄性不育系快速创制，该品系可节省76.2%的人工授粉操作时间，解决大豆杂交授粉成本过高的问题。

目前，“吉儿”已在商业化生产温室内实现稳定运行，每授粉一朵花仅耗时15秒，并能全天候不间断反复巡航、自动杂交授粉，确保每朵花成功授粉坐果。“吉儿2.0”正在研发中，将拓展应用于不同作物。

这款机器人的零部件国产化自主率已超过95%。生物技术、人工智能与机器人劳作相结合的智能育种模式标志着我国率先完成自主知识产权的智能机器人育种闭环技术体系构建，在生物育种范式革新等方面展现了“人工智能驱动科学研究（AI for Science）”的应用前景。